文档介绍：光纤传感器
概论
光导纤维以及光在其中的传播
光纤传感器的光源
光纤传感器用光探测器
光调制技术
光纤位移传感器
光纤速度、加速度传感器
光纤振动传感器
光纤温度传感器
第3章光纤传感器
概论
光纤传感器技术的形成及特点
光纤传感器的组成与分类
第3章光纤传感器
光纤传感器技术的形成
光纤传感器技术是本世纪70年代末发展起来的一门崭新的技术,是传感器技术的新成就。
光纤传感器技术是随着光导纤维实用化与光通信技术的发展而形成的。光纤作为远距离传输光波信号的媒质,最早用于光通信技术中。
但是,在实际光通信过程中发现,光纤受到外界环境因家的影响,如压力、温度、电场、磁场等环境条件变化时,将引起光纤传输的光波量,如光强、相位、颇率、偏振态等变化。,就可以知道导致这些光波量变化的压力、温度、电场、。
第3章光纤传感器
光纤传感器技术的特点
光纤传感器较传统的传感器相比有许多持点。
特点:
灵敏度高
结构简单
体积小
耗电量少
耐腐蚀
绝缘性好
光路可弯曲
便于实现远调。
光纤传感器技术是一门多学科性科学,它涉及知识面广泛,如纤维光学、光电技术、弹性力学、电磁学、电子技术和微型计算机应用等。
第3章光纤传感器
光纤传感器的组成与分类
a: 功能性光纤传感器;
b:传光型光纤传感器
第3章光纤传感器
功能型光纤传感器
利用光纤本身的某种敏感特性或功能制作的传感器称为功能型传感器:
第3章光纤传感器
传光型光纤传感器
光纤仅起传输光波的作用,必须在光纤中间或端面加装其他敏感元件才能构成传感器,称为传光型传感器.
它又分为两种。
—种是将敏感元件置于入射与接收光纤中间,在被测对象的作用下,或使敏感元件遮断光路,或使敏感元件的光透射率发生变化,这样,光探测器所光量便成为被测对象调制后的信号;
另一种是在光纤一端设置“敏感元件+发光元件元件”的组合部件,敏感元件感受被测对象的作用并将其转换为电信号后作用于发光元件,而发光元件的发光强度作为测量所得的信息。
第3章光纤传感器
光导纤维以及光在其中的传播
传播原理:全反射
第3章光纤传感器
光纤传感器的光源
光纤传感器的光源的要求
光纤传感器的光源的分类
第3章光纤传感器
光纤传感器的光源的要求
由于光纤传感器中光纤细而长,若使光波能在其中正常传播,并满足测量要求,则对光源的结构与性能有一定要求:
(1)由于光纤传感器结构所限,要求光源的体积小,便于与光纤耦合;
(2)光源要有足够的亮度,以提高传感器输出的光功率;
(3)光源发出的光波长应适合,以减少光波在光纤中传闭时的能量损耗;
(4)光源工作时稳定性好、噪声小,能在室温下连续长期工作;
(5)光源要便于维护,使用方便。
第3章光纤传感器